TWI460508B - 發光裝置及背光模組 - Google Patents

Description

發光裝置及背光模組

本發明關於一種發光裝置及背光模組，尤指一種可提供雙光源之發光裝置及具有該發光裝置以提供雙背光之背光模組。

隨著消費者使用習慣的多樣化，目前已有於單一裝置結構上提供前後向雙螢幕的顯示裝置問市。一般雙螢幕的背光模組有採用單一發光裝置同時對兩導光板提供光線之設計架構，或採用單一發光裝置對一導光板提供光線，再利用半穿透半反射之設計將前述導光板內之光線引入另一導光板之設計架構，或採用兩個發光裝置各自對應一導光板提供光線之設計架構。於前述各種設計架構中，各導光板均獨立對一液晶面板提供背光。

於前述第一種設計架構中，該發光裝置不易與該導光板精確對位，而造成每一個導光板獲得的入光量難以預期。於前述第二種設計架構中，雖發光裝置與導光板間的組裝對位精度可相對精確控制，但第二個導光板之入光因來自第一個導光板，故其所獲得的入光量難以提昇，使得對應第二個導光板的液晶面板的使用範圍受限。於前述第三種設計架構中，邏輯上即兩個獨立的液晶顯示模組疊置而成，雖裝置對位精度亦可相對精確控制且背光強度可獨立控制，但顯然整個顯示裝置的體積難以縮減。

鑑於先前技術中的問題，本發明的目的之一在於提供一種發光裝置，利用位於二光源之間之定位結構以供一反射片設置，使得發光裝置於組裝後，能精確地提供導光件所需的光線。

本發明之發光裝置包含一絕緣載體、一第一光源及一第二光源。該絕緣載體具有一封裝空間及一出光側，該出光側上定義一第一出光區域及一第二出光區域。該絕緣載體包含一定位凹槽結構，用以供一反射片定位設置使得該反射片能分隔該第一出光區域及該第二出光區域。該第一光源對應該第一出光區域設置於該封裝空間內，發射自該第一光源之光線經由該第一出光區域射出該發光裝置。該第二光源對應該第二出光區域設置於該封裝空間內，發射自該第二光源之光線經由該第二出光區域射出該發光裝置。因此，當該反射片設置於該定位凹槽結構後，設置於該反射片兩側之導光件即可精確地對應該第一出光區域及該第二出光區域設置，進入該導光件的入光量即可由該第一光源及該第二光源輕易控制。

本發明之另一目的在於提供一種背光模組，具有本發明之發光裝置。該背光模組利用該單一結構的發光裝置同時提供兩個導光件各自所需的光線，並利用形成於發光裝置上之定位結構提升導光結構與發光裝置間之組合精度。

該背光模組包含一導光結構及一發光裝置。該導光結構具有一入光側並包含一第一導光件、一第二導光件及一反射片。該發光裝置鄰近該入光側設置並接觸該反射片之一邊緣，該發光裝置包含一絕緣載體、一第一光源及一第二光源。該絕緣載體具有一封裝空間及一出光側，該出光側正對該入光側並且其上定義一第一出光區域及一第二出光區域。該絕緣載體包含一定位凹槽結構，該反射片之該邊緣設置於該定位凹槽結構中以分隔該第一出光區域及該第二出光區域，使得該第一出光區域及該第二出光區域分別正對該第一導光件及該第二導光件。該第一光源對應該第一出光區域設置於該封裝空間內，發射自該第一光源之光線經由該第一出光區域射出該發光裝置並經由該入光側進入該第一導光件中。該第二光源對應該第二出光區域設置於該封裝空間內，發射自該第二光源之光線經由該第二出光區域射出該發光裝置並經由該入光側進入該第二導光件中。因此，該背光模組僅利用該單一結構的發光裝置即可同時精確地提供該兩個導光件各自所需的光線，亦有助於使用該背光模組的裝置的體積縮減。

關於本發明之優點與精神可以藉由以下的發明詳述及所附圖式得到進一步的瞭解。

請參閱第1圖及第2圖，第1圖為根據本發明之一較佳實施例之發光裝置1之示意圖，第2圖為第1圖中發光裝置1沿線X-X之剖面圖。發光裝置1包含一絕緣載體12、一第一光源14及一第二光源16。絕緣載體12具有一封裝空間122及一出光側124。出光側124上定義一第一出光區域124a及一第二出光區域124b(於第1圖中以影線表示)。絕緣載體12包含一定位凹槽結構126，用以供一反射片2(以虛線繪示於第2圖中)定位設置使得反射片2能分隔第一出光區域124a及第二出光區域124b。第一光源14對應第一出光區域124a設置於封裝空間122內，第二光源16對應第二出光區域124b設置於封裝空間122內。

藉此，發射自第一光源14之光線經由第一出光區域124a射出發光裝置1，發射自第二光源16之光線經由第二出光區域124b射出發光裝置1；其中以帶箭頭粗線示意其主要光線路徑。換句話說，邏輯上，反射片2兩側之光線來源即主要來自於第一光源14及第二光源16，故於實作上，發光裝置1相對於反射片2兩側之出光量即取決於第一光源14及第二光源16之發光量。補充說明的是，於實作上，第一光源14所發射之光線將以多個方向行進，可能有少部分的光線會經第二出光區域124b射出發光裝置1，但此出光量顯小於經第一出光區域124a射出發光裝置1之出光量，故於實際應用中，可視為容許誤差而忽略。此外，若第一光源14經過適當的結構設計以收歛第一光源14之發散角，則可進一步抑制第一光源14所發射之光線經第二出光區域124b射出發光裝置1的程度。前述說明亦適用於第二光源16，不另贅述。

於本實施例中，絕緣載體12包含一絕緣杯體128、嵌入絕緣杯體128之一支架130及容置於封裝空間122內之密封膠132。定位凹槽結構126形成於絕緣杯體128之杯緣，第一光源14及第二光源16設置於支架130上，密封膠132包覆第一光源14及第二光源16，其中支架130可包含第一光源14及第二光源16所需之電極支架及導熱結構等。於實作上，定位凹槽結構126於第一光源14及第二光源16以密封膠132封裝完成後形成，例如以成形刀具切削形成；但本發明不以此為限，例如以射出成形的方式直接形成帶有定位凹槽結構126之絕緣杯體128。此外，於本實施例中，定位凹槽結構126包含二凹口於絕緣杯體128之相對兩側杯緣上，且此凹口底部與密封膠132的上表面大致共平面，但本發明不以此為限。例如以二次加工的方式形成定位凹槽結構126之製程設計中，定位凹槽結構126可同時形成於密封膠132上，如第3圖所示。此時，反射片2可進一步伸入密封膠132中，可更有效地隔離第一光源14及第二光源16所發射之光線。

請併參閱第4圖，其為發光裝置1之俯視圖，其中第一光源14及第二光源16以虛線表示其設置位置，第一出光區域124a及第二出光區域124b仍以影線表示。於本實施例中，發光裝置1呈矩形體外觀，即絕緣杯體128於出光側124具有一矩形輪廓，第一光源14及第二光源16沿該矩形輪廓之短邊設置。於實作上，第一光源14及第二光源16可分別包含至少一發光二極體晶片，但本發明不以此為限。於一般情形下，第一光源14及第二光源16通常使用相同大小、發光效率之發光二極體晶片，故為簡化說明，於本文中，直接以虛線矩形的大小表示第一光源14及第二光源16所包含發光二極體晶片的數量比例，亦即表示第一光源14及第二光源16之發光功率比例，此亦可視為第一光源14及第二光源16之發光量比例。於本實施例中，第一光源14及第二光源16相同。

請參閱第5圖，其為根據另一實施例之發光裝置3之俯視圖。發光裝置3與發光裝置1結構上大致相同，除了不同之處外，發光裝置3仍沿用發光裝置1之元件符號。發光裝置3與發光裝置1主要不同之處在於發光裝置3之第一光源34及第二光源36之設置。如第5圖所示，第一光源34之發光功率大於第二光源36之發光功率，故自第一出光區域324a之出光量大於自第二出光區域324b之出光量。補充說明的是，當第一光源34及第二光源36以相同的發光二極體晶片設置方式(例如設置密度)設置時，第一光源34及第二光源36之發光功率即可藉由第一出光區域324a及第二出光區域324b之面積大小來反映，例如於本實施例中，第一光源34對應之第一出光區域324a之面積大於第二光源36對應之第二出光區域324b之面積。關於發光裝置3之其他說明，可參閱發光裝置1之相關說明，不另贅述。

請參閱第6圖，其為根據另一實施例之發光裝置4之俯視圖。發光裝置4與發光裝置1結構上大致相同，除了不同之處外，發光裝置4仍沿用發光裝置1之元件符號。發光裝置4與發光裝置1主要不同之處在於發光裝置4之第一光源44及第二光源46之設置。如第6圖所示，第一光源44及第二光源46沿該矩形輪廓之長邊設置，並且第一光源44之發光功率大於第二光源46之發光功率，故自第一出光區域424a之出光量大於自第二出光區域424b之出光量。關於發光裝置4之其他說明，可參閱發光裝置1、3之相關說明，不另贅述。

補充說明的是，於前述各實施例中，發光裝置1、3、4均以矩形俯視輪廓為例說明，但本發明不以此為限，例如正方形俯視輪廓、圓形俯視輪廓或其他幾俯視輪廓均有本發明之適用，不待贅述。

請參閱第7圖，其為根據本發明之一較佳實施例之具有本發明之發光裝置之背光模組5之剖面示意圖，其中便於說明，各構件係誇大繪示。背光模組5包含一框架52、一導光結構54及設置於導光結構54兩側之一第一發光裝置56及一第二發光裝置58。為便於說明，於本實施例中，前述第一發光裝置56及第二發光裝置58直接使用前述發光裝置1，故第一發光裝置56及第二發光裝置58之元件符號直接沿用發光裝置1之元件符號，且其相關說明亦請參閱前文，不另贅述。導光結構54包含一第一導光件542、相對於第一導光件542設置之一第二導光件544以及設置於第一導光件542及第二導光件544之間之一反射片546。導光結構54具有相對的一第一入光側54a及一第二入光側54b。第一發光裝置56鄰近第一入光側54a設置，反射片546之一第一邊緣546a接觸第一發光裝置56之定位凹槽結構126以分隔第一發光裝置56之第一出光區域124a及第二出光區域124b，使得第一發光裝置56之第一出光區域124a及第二出光區域124b分別正對第一導光件542及第二導光件544。因此，發射自第一光源14之光線經由第一出光區域124a射出第一發光裝置56並經由第一入光側54a進入第一導光件542中，發射自第二光源16之光線經由第二出光區域124b射出第二發光裝置58並經由第二入光側54b進入第二導光件544中。同樣地，第二發光裝置58相對於第一發光裝置56鄰近第二入光側54b設置，使得反射片546之一第二邊緣546b接觸第二發光裝置58之定位凹槽結構126以分隔第二發光裝置58之第一出光區域124a及第二出光區域124b，其他設置細節與第一發光裝置56相同，不另贅述。

於本實施例中，背光模組5係應用於一雙向顯示裝置中，故於第7圖中，於第一導光件542及第二導光件544之上各設置一液晶面板72、74，第一導光件542及第二導光件544分別為一導光板並分別對液晶面板72、74提供所需背光，第一導光件542、第二導光件544及反射片546以三明治的結構疊置。補充說明的是，於實作上，背光模組5分別於第一入光側54a及第二入光側54b處設置多個發光裝置56、58，並分別排列焊接於電路板60、62上，形成條狀光源模組。此外，於前述實施例中，背光模組5採用相對設置之第一發光裝置56及第二發光裝置58，即第一入光側54a相對於第二入光側54b，可提昇第一導光件542及第二導光件544之出光均勻性，但本發明不以此為限。例如第一發光裝置56提供之背光強度足夠時，第二發光裝置58得予以省略；或於實作上，第一入光側54a及第二入光側54b得為相鄰設置；甚至是於導光結構54多側均設置發光裝置。另外，於本實施例中，背光模組5於發光裝置56、58處分別包含反射板64、66，具有發光裝置56、58與導光結構54的固定及防止漏光的效果。框架52可直接支撐液晶面板72、74及透過反射板64、66支撐導光結構54及發光裝置56、58。

於前述實施例中，第一導光件542及第二導光件544分別為一平板狀，但於實際應用上，本發明不以此為限。請參閱第8圖，其為根據另一實施例之背光模組8之剖面示意圖。背光模組8與背光模組5結構大致相同，除了不同之處外，背光模組8仍沿用背光模組5之元件符號。背光模組8與背光模組5主要不同之處在於背光模組8之導光結構84之第一導光件842及第二導光件844分別為一楔形導光板，有助於提昇第一導光件842及第二導光件844之出光均勻性，故背光模組8僅於導光結構84之一側設置發光裝置56。

另外，補充說明的是，由於本發明之發光裝置可提供不同光量，亦即背光模組經由不同的導光件提供不同的背光量，故可透過設計發光裝置經由第一出光區域及第二出光區域提供之光量，進而控制第一導光件及第二導光件提供之背光強度，以適應不同的產品要求。例如具有雙螢幕的折疊式手機，其外表面的螢幕較小且多作為提示顯示之用，故其所需的背光強度不大，背光量也小；此時，第5圖所示之發光裝置3即可適用。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

1、3、4．．．發光裝置

2．．．反射片

5、8．．．背光模組

12．．．絕緣載體

14、34、44．．．第一光源

16、36、46．．．第二光源

52．．．框架

54、84．．．導光結構

54a．．．第一入光側

54b．．．第二入光側

56．．．第一發光裝置

58．．．第二發光裝置

60、62．．．電路板

64、66．．．反射板

72、74．．．液晶面板

122．．．封裝空間

124．．．出光側

126．．．定位凹槽結構

124a、324a、424a．．．第一出光區域

124b、324b、424b．．．第二出光區域

128．．．絕緣杯體

130．．．支架

132．．．密封膠

542、842．．．第一導光件

544、844．．．第二導光件

546．．．反射片

546a．．．第一邊緣

546b．．．第二邊緣

第1圖為根據本發明之一較佳實施例之發光裝置之示意圖。

第2圖為第1圖中發光裝置沿線X-X之剖面圖。

第3圖為根據另一實施例之發光裝置之剖面圖。

第4圖為第1圖中發光裝置之俯視圖。

第5圖為根據另一實施例之發光裝置之俯視圖。

第6圖為根據另一實施例之發光裝置之俯視圖。

第7圖為根據本發明之一較佳實施例之背光模組之剖面示意圖。

第8圖為根據另一實施例之背光模組之剖面示意圖。

1．．．發光裝置

12．．．絕緣載體

122．．．封裝空間

124．．．出光側

124a．．．第一出光區域

124b．．．第二出光區域

126．．．定位凹槽結構

128．．．絕緣杯體

132．．．密封膠

Claims (18)

1. 一種發光裝置，包含：一絕緣載體，具有一封裝空間及一出光側，該出光側上定義一第一出光區域及一第二出光區域，該絕緣載體包含一絕緣杯體及一定位凹槽結構，該定位凹槽結構形成於該絕緣杯體之杯緣並用以供一反射片定位設置使得該反射片能分隔該第一出光區域及該第二出光區域；一第一光源，對應該第一出光區域設置於該封裝空間內，發射自該第一光源之光線經由該第一出光區域射出該發光裝置；以及一第二光源，對應該第二出光區域設置於該封裝空間內，發射自該第二光源之光線經由該第二出光區域射出該發光裝置。
2. 如請求項1所述之發光裝置，其中該絕緣載體包含一密封膠，容置於該封裝空間內以包覆該第一光源及該第二光源，該定位凹槽結構亦形成於該密封膠上。
3. 如請求項1所述之發光裝置，其中該絕緣杯體於該出光側具有一矩形輪廓，該第一光源及該第二光源沿該矩形輪廓之長邊設置。
4. 如請求項1所述之發光裝置，其中該絕緣杯體於該出光側具有一矩形輪廓，該第一光源及該第二光源沿該矩形輪廓之短邊設置。
5. 如請求項1所述之發光裝置，其中該第一光源包含至少一發光二極體晶片。
6. 如請求項1所述之發光裝置，其中該第一光源之發光功率大於該第二光源之發光功率。
7. 如請求項1所述之發光裝置，其中該第一出光區域之面積大於該第二出光區域之面積。
8. 一種背光模組，包含：一導光結構，具有一第一入光側，該導光結構包含：一第一導光件；一第二導光件，相對於該第一導光件設置；以及一反射片，設置於該第一導光件及該第二導光件之間；以及一第一發光裝置，鄰近該第一入光側設置並接觸該反射片之一第一邊緣，該第一發光裝置包含：一絕緣載體，具有一封裝空間及一出光側，該出光側正對該第一入光側並且其上定義一第一出光區域及一第二出光區域，該絕緣載體包含一絕緣杯體及一定位凹槽結構，該定位凹槽結構形成於該絕緣杯體之杯緣，該反射片之該第一邊緣設置於該定位凹槽結構中以分隔該第一出光區域及該第二出光區域，使得該第一出光區域及該第二出光區 域分別正對該第一導光件及該第二導光件；一第一光源，對應該第一出光區域設置於該封裝空間內，發射自該第一光源之光線經由該第一出光區域射出該第一發光裝置並經由該第一入光側進入該第一導光件中；以及一第二光源，對應該第二出光區域設置於該封裝空間內，發射自該第二光源之光線經由該第二出光區域射出該第一發光裝置並經由該第一入光側進入該第二導光件中。
9. 如請求項8所述之背光模組，其中該絕緣載體包含一密封膠，容置於該封裝空間內以包覆該第一光源及該第二光源，該定位凹槽結構亦形成於該密封膠上。
10. 如請求項8所述之背光模組，其中該絕緣杯體於該出光側具有一矩形輪廓，該第一光源及該第二光源沿該矩形輪廓之長邊設置。
11. 如請求項8所述之背光模組，其中該絕緣杯體於該出光側具有一矩形輪廓，該第一光源及該第二光源沿該矩形輪廓之短邊設置。
12. 如請求項8所述之背光模組，其中該第一光源包含至少一發光二極體晶片。
13. 如請求項8所述之背光模組，其中該第一光源之發光功率大於該第二光源之發光功率。
14. 如請求項8所述之背光模組，其中該第一出光區域之面積大於該第二出光區域之面積。
15. 如請求項8所述之背光模組，其中該第一導光件及該第二導光件分別為一導光板。
16. 如請求項15所述之背光模組，其中該導光板為一楔形導光板。
17. 如請求項8所述之背光模組，進一步包含一第二發光裝置，其中該導光結構具有一第二入光側，該第二發光裝置鄰近該第二入光側設置並接觸該反射片之一第二邊緣，該第二發光裝置與該第一發光裝置結構相同。
18. 如請求項17所述之背光模組，其中該第二入光側相對於該第一入光側。